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一、RK3588电源架构核心特点
0 r' ]& J2 K: u0 \- 多电源域设计
1 J5 k6 v3 u# y: P
& s# B7 g1 ^' R3 d- 芯片通常划分为多个独立电源域(Power Domain),例如:
# b; ^4 e+ c* c+ _2 h6 _% H' h* U& N1 `1 ^
- CPU核域:为ARM Cortex-A76/A55组成的多核集群供电(通常为0.9V-1.2V)
- GPU域:为Mali-G610 GPU核心供电(典型电压0.8V-1.0V)
- NPU域:为神经网络处理器供电(可能低至0.6V-0.9V)
- ISP域:支持图像信号处理器的高精度供电(如1.8V)
- IO域:外围接口供电(如1.8V/3.3V)
* ]6 E# e8 s# Q; I0 Q. `* U$ k% v! U
$ C. U6 p+ d& Q; \
- 电源管理单元(PMU)! g. U# p8 `, t. C1 |. D# ]1 l) i
9 K: M% ~+ s! a5 ]) s, A2 U
- 集成高精度DC-DC转换器(如 buck、boost)和LDO线性稳压器
- 支持动态电压频率调整(DVFS)以优化能效& D1 F- ^/ p( D3 x( X8 `
- 关键电源模块
. A% A4 A. \; t4 j* n# E$ c# h
4 [' ?. H9 ^, y; x4 ?( f0 m7 h N- 主电源输入:通常为5V/12V DC输入
- 电源树拓扑:分层降压结构(如5V→3.3V→1.8V→核心电压)
- 去耦电容布局:在每个电源引脚附近放置MLCC滤波电容(如10μF+100nF组合)
3 Q3 R; \& k% y7 J) z . r. p% v* R( j! x& C _- q5 C
二、解读电源分布图的关键步骤5 ?. }8 L6 j6 J1 O& _3 [( ^& L# W
- 识别电源节点
5 U9 g1 q. Y" V4 X& M# ?2 c" r
: L/ E- E' Z# l$ h3 v( R- 检查图中标注的电压值(如VDD_CPU、VDD_GPU)和电流规格
- 确认电源流向:从输入电源→PMU→各功能模块* X$ S* t5 B! Y! i6 x( C! Z% [
- 分析供电路径
9 i: g( ~1 F1 v3 I+ W q3 x- [! P# B
- 追踪核心电压的产生过程(例如:5V → LDO33 → 分压电路 → CPU核心)
- 注意旁路电容(Bypass Capacitor)的位置是否靠近负载# o$ _( G7 ?6 W: G
- 检查关键器件0 U+ r+ _* w8 k% R" @- C0 c" W
' m0 U; d- s. u$ i! y& Z
- DC-DC芯片型号(如RK8608、TPS61088)
- LDO型号及输出电流能力
- 电源开关电路(MOSFET驱动电路)
. D7 y4 L( L$ {2 x- Z - 验证完整性; E' M: z# a* _! @% s' L
# t3 c6 E$ B1 n0 Z, t* J( X
- 是否包含复位电路供电(如VDD_RST)
- 时钟电路的独立供电(如VDD_CLK)
- ESD保护二极管的位置9 M0 ^' s- `! j
6 o T$ Y$ ~$ B4 Q+ P' [) |- H
三、常见问题与优化建议; D- |9 d* S7 t8 z3 w+ f
- 电压跌落(Voltage Drop)% X4 l' v# o. k5 _+ o
" @) d6 Z( y" w0 e/ n0 l
- 长路径或高电流区域需增加铜线宽度或添加中继器(Buffer)
- 检查滤波电容是否足够(高频噪声用小电容,低频用大电容)1 c' Q& C) c# O' F0 \: _+ s
- 功耗优化- S9 d! H+ }7 D7 f7 L
7 v+ Q+ ~: D% X& ]5 } Y- 对未使用的电源域启用休眠模式
- 选择低导通电阻(RDS(on))的MOSFET
( L$ N" X) ~* _; t9 e+ [8 _1 Y" s
- 热设计
( [" Z% ]) ?& i' Z- o( a, Y4 a
0 S) ^7 Z7 J$ l- DC-DC转换器和LDO的散热布局是否合理
- 高功率模块附近是否有足够的散热片2 t0 B% c- H- v% v1 t7 W7 ^
% {1 Y0 o+ j" h* o! X 四、参考资料
4 m( i6 I7 H/ i% H% G; ?9 I- Rockchip RK3588 TRM(技术参考手册)
- 典型电源设计方案:如《Rockchip RK3588 Development Board Power Design Guidelines》
- EDA工具电源仿真:使用cadence Sigrity或ANSYS PowerArtist进行电源完整性分析
! I8 {2 M. ]: v( _5 b0 w8 O
5 o, I$ {0 I0 [下面实际分析RK3588电源分布 电源架构设计方案说明" A0 M, a0 \( b1 m7 ^2 Y
系统采用双电源输入架构,支持以下两种标准供电接口: : ?' J2 l9 Z9 x* r& o: {
! P0 w( ?; ?" ]6 H. V5 g; d- 主电源接口:配置标准D型电源插座(DC JACK)及AXT系列工业电源连接器,额定负载≥3A,满足大电流供电需求;
- 辅助电源扩展区:右侧上部预留电源规划区域,需依据系统级电源规划需求配置DC-DC转换模块。建议对以下高功耗外设进行供电评估:
) X$ {* i# n+ u0 X' U$ @! R+ p+ p! Q D4 A2 L* L4 o
- 高速风扇阵列(≥3A峰值电流)
- 多分辨率摄像头模组(如4K ISP,功率密度>2W)
- PCIe扩展卡(x16 Gen5接口,需独立供电回路)) h4 F" {. w; ^! V: a3 l# d
: H( a- U8 g5 I9 d9 ~
1 T9 i9 J, B1 C) O
![]()
; R, {4 |* Z: y& E3 W这部分是DCDC部分,把12V降压到5V和4V,其中4V给rk806 5V工给外设 主要是usb。: Y4 q8 d6 Y% n& v$ P
h: Q" W, B |5 K![]()
# e! I5 }# p6 ~& O1. 电源管理单元(PMU)5 ~) u$ V1 R; w: Y5 r: }1 O z, E2 @' ~
- BUZO节点:PMU核心电路供电
- LOGU系列:逻辑控制电路相关(如时钟树、复位电路)
9 `$ `0 H# T% ?3 ^ 2. 外设电源分配/ v$ {: O# s I o* S5 J- o+ i
- 摄像头模块:CVD GRED和VOGUELO(ISP摄像头供电,需匹配MIPI CSI接口电压)
-
CIe接口:对应PCIe 3.0的12V辅助供电 - 音频编解码器:VIGAMI GUIMULAH可能为音频Codec供电(如5V/3.3V)1 s6 ]# K: s& j2 b
3. 电源完整性措施
/ }3 o, _6 E" H/ @7 m6 P# Y- 旁路电容布局:图中密集的蓝色/紫色线条可能表示多层PCB的电源平面分割,关键节点(如DDR)旁应有高频电容(如01005封装)
- 去耦设计:VOG DGIOG可能为数字接口供电,并集成RC滤波网络
/ N3 D7 y$ W! _2 X. t
' v+ }# r2 b4 V# D# h![]()
; U) I7 j1 \ l6 O7 S4 J/ i/ E" l
3 {: S: u3 Q1 B0 n# b$ [ 一、整体架构概览核心目标:为RK3588芯片不同功能单元(CPU/GPU/NPU)提供精准供电2 ^7 \* V3 D( E2 ` \6 U! v7 j
四大模块:
n0 a' r) Q6 [! D; b/ w, X0 E- RK860-2(主控CPU核) ×2
- RK860-3(负责GPU/NPU) ×1
- 外部DC-DC转换器 ×1
7 {# B0 I9 u8 M. S& i
二、模块功能解析1. RK860-2(主CPU核供电)
# t2 D8 {8 ~: H- 输入:3.3V主电源(VCC_3V3) + 使能信号(EN)
- 输出:
" f c9 b/ C, z& R$ k+ B8 ~ M; h; B4 ^
- VDD CPU BIG0:给大核(如A76)供电(标称电压需查芯片手册)
- VDD CPU BIG1:给小核(如A55)供电
3 G$ g2 E- ~4 a1 P# H - 关键参数:
" M6 M( F/ k6 {
/ x6 J% A' i1 N- 序列号 Seq:A/B 表示硬件电路区分
- 最大电流标注为 6A(满足多核高性能需求)
" p! f7 S. B. V* H- P1 r$ {
: n' Q$ C" H* B8 f! H# j- c8 | 2. RK860-3(GPU/NPU专用)
0 T1 r! T. q- _; C- 输入:3.3V主电源(VCC_3V3) + 使能信号(EN)
- 输出:
' F% K- m3 @# N4 Q7 h% Z
6 o. M' w* }; m V- VDD NPU:神经网络处理器供电
" P: I$ U/ F$ }6 }! S1 a
- 特点:/ N- N, L! A# j9 b: a
8 y2 h/ L B! p, D
- 单独为GPU/NPU设计,支持高瞬态电流(6A峰值)
- 通过硬件电流检测(I-sense)优化能效
' a9 y9 ]& J4 P; `% B! _: D# x 0 E+ b }8 G$ `3 h
3. EXT DC/DC转换器
/ t8 }5 x6 a6 X' `2 L) h4 Q: O, Q$ R- 输入:主板3.3V(VCC_3V3) + 远程使能信号(PMC遥控_EN OUT)
- 输出:1V1低噪声电源(VCC 1V1 NLDO)
- 用途:- P" Q( _7 z5 e; x% R& Z* N+ w0 |- A
" E* k! F5 ~) A8 G- X2 \
- 为对电压敏感的模块(如DDR内存、高速接口)供电
- 外置设计可降低主PMU热负荷2 \. I6 P: g$ v% J+ k3 K
# e5 N* e& H5 U. o! g& M- N7 [
三、信号流向与控制逻辑
# i& ~! x n" X" w' o- 电源启动顺序:4 b9 N: O- k; d, }- Y
' D/ B/ p# g( V6 @2 b/ V' r- 所有模块需先接通3.3V主电源(VCC_3V3)
- 通过EN信号逐级启用(避免上电冲击)9 d6 }% L, \6 m. k$ u2 ]
- 电压协同:, E# D/ l7 @/ {2 u1 ]2 H4 U! N
; w9 n0 ~3 e0 ^7 A' p
- RK860-2/RK860-3通过I2C总线通信
- GPU负载高时自动通知RK860-2调高CPU电压8 w3 V; Z/ H% a% ]
RK3588 Power Tree完整版图太大,截图看不完,需要的可以下载附件完成版。
q% Y+ n* q- E# b7 B
RK3588 power tree.pdf
(432.78 KB, 下载次数: 3)
$ _# r) a8 h' Z) ^( T: B7 iRK3588 EVB开发板原理图 往期链接分享:9 W. M* i3 ^% O! B
RK3588 EVB开发板原理图讲解【一】RK3588原理图设计- 整体框架设计
6 \: r3 k$ {2 d. ]! l& I0 ZRK3588 EVB开发板原理图讲解【二】RK3588原理图设计- HDMI输出设计/ d- I$ W u+ G2 f) G
RK3588 EVB开发板原理图讲解【三】RK3588原理图设计- 电源管理设计) i9 s' p+ M2 q! t+ ?& _
RK3588 EVB开发板原理图讲解【四】RK3588原理图设计- PCIE接口设计
2 C0 b; K# \. \' J4 L2 |& Q" H2 l1 S, dRK3588 EVB开发板原理图讲解【五】RK3588原理图设计- DDR电源设计3 x6 u7 A( q$ Y! k
RK3588 EVB开发板原理图讲解【六】RK3588原理图设计- eMMC电路设计0 r2 T' Z3 I9 D! g9 ]( ~4 z% e
RK3588 EVB开发板原理图讲解【七】RK3588原理图设计- 开机按键电路设计
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